- Europium
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Eigenschaften Allgemein Name, Symbol, Ordnungszahl Europium, Eu, 63 Serie Lanthanoide Gruppe, Periode, Block La, 6, f Aussehen silbrig weiß CAS-Nummer 7440-53-1 Massenanteil an der Erdhülle 0,099 ppm[1] Atomar [2] Atommasse 151,964 u Atomradius (berechnet) 185 (231) pm Kovalenter Radius 198 pm Elektronenkonfiguration [Xe] 4f7 6s2 1. Ionisierungsenergie 547,1 kJ/mol 2. Ionisierungsenergie 1085 kJ/mol 3. Ionisierungsenergie 2404 kJ/mol Physikalisch [2] Aggregatzustand fest Kristallstruktur kubisch raumzentriert Dichte 5,245 g/cm3(25 °C)[3] Magnetismus paramagnetisch (χm = 0,013)[4] Schmelzpunkt 1099 K (826 °C) Siedepunkt 1800 K (1527 °C) Molares Volumen 28,97 · 10−6 m3/mol Verdampfungswärme 175 kJ/mol Schmelzwärme 9,2 kJ/mol Elektrische Leitfähigkeit 1,11 · 106 A/(V · m) Wärmeleitfähigkeit 14 W/(m · K) Chemisch [2] Oxidationszustände 2, 3 Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP 149Eu 93,1 d ε 0,692 149Sm 150Eu 36,9 a ε 2,261 150Sm 151Eu 47,8 %
< 17 × 1018 a α ? 147Pm 152Eu 13,516 a ε 1,874 152Sm β− 1,819 152Gd 153Eu 52,2 %
Stabil 154Eu 8,593 a β− 1,969 154Gd 155Eu 4,7611 a β− 0,252 155Gd Weitere Isotope siehe Liste der Isotope NMR-Eigenschaften Sicherheitshinweise GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [5] 
Gefahr
H- und P-Sätze H: 250 EUH: keine EUH-Sätze P: 222-231-422 [5] Gefahrstoffkennzeichnung [6] 
Leicht-
entzündlich(F) R- und S-Sätze R: 14/15-17 S: 7/8-43 Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.Europium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Eu und der Ordnungszahl 63. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der seltenen Erden. Europium ist neben Americium das einzige nach einem Erdteil benannte Element.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
Paul Emile Lecoq de Boisbaudran entdeckte 1890 in einem Samarium-Gadolinium-Konzentrat unbekannte Spektrallinien. Die Entdeckung des Elementes wird Eugene Anatole Demarcay zuerkannt, der 1896 in dem gerade entdeckten Samarium ein weiteres Element vermutete. 1901 gelang ihm die Abtrennung des Europiums.
Metallisches Europium wurde erst Jahre später hergestellt.
Vorkommen
Europium kommt nur in Verbindungen vor. In vielen Mineralien ist es enthalten; im Spektrum der Sonne und einiger Sterne wurde es nachgewiesen.
Technisch wichtig sind die Mineralien Monazit und Bastnäsit.
Gewinnung und Darstellung
Ausgehend vom Monazit oder Bastnäsit erfolgt die Auftrennung der Seltenen Erden über Ionentausch, Solvent-Extraktion oder elektrochemische Deposition. In einem letzten Verfahrensschritt wird das hochreine Europiumoxid mit metallischem Lanthan zum Metall reduziert und absublimiert.
Eigenschaften
Europium ist eines der reaktivsten Metalle der seltenen Erden. In Luft läuft das silbrigglänzende Metall sofort an. Bei Temperaturen oberhalb von 150 °C entzündet es sich und verbrennt mit roter Flamme zum Sesquioxid Eu2O3. In Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung zum Hydroxid. Mit einer Dichte von 5,244 g/cm3 ist Europium das leichteste Schwermetall, das nächstleichtere Titan (4,507 g/cm3) zählt schon zu den Leichtmetallen.
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Hochreines, oxidfreies Europium
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Europium hochrein 99,998% = 4N8, sublimiert dendritisch, Kristalle unter Argon in Ampulle
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Europium, ~300g Stück sublimiert dendritisch kristallin, höchstrein 99,998% Eu/TREM
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an der Luft oxidierte Europiumscheibe, überzogen mit gelbem Europium(II)-carbonat.
Isotope
Während 153Eu stabil ist, wurden im Jahr 2007 Hinweise gefunden, dass 151Eu ein Alphastrahler ist. Als untere Grenze für die Halbwertszeit werden 1,7 Trillionen Jahre angegeben.[7]
Verwendung
- Europium(III)-dotiertes Yttriumoxidsulfid Y2O2S:Eu3+ bildet den roten Leuchtstoff (Luminophor) in Farbbildröhren.
- Europium(II)-dotiertes Bariumfluorobromid BaFBr:Eu2+ wird zur photostimulierten Lumineszenz (PSL) genutzt
- Mit Eu3+ dotierte Festkörper zeigen meist eine rote Lumineszenz, Eu2+ kann in Abhängigkeit vom Wirtsgitter im gesamten optischen Spektralbereich (UV bis rot) emittieren.
- Dotierelement in Leuchtstoffen für Lichtquellen wie zum Beispiel Hochdruckquecksilberlampen und Energiesparlampen.
- Dotiermaterial in Szintillationskristallen (als Aktivator).
- Organische Verbindungen als Shiftreagenz in der NMR-Spektroskopie.
- Europium-Tetracyclin-Komplexe in der Fluoreszenzspektroskopie zum Nachweis von Wasserstoffperoxid
- TRFIA = time-resolved fluoroimmunoassay. Eu3+-Ionen fluoreszieren in Wasser nur kurz. Deshalb verwendet man Chelatbildner, die um die Eu3+-Ionen herum eine hydrophobe Umgebung aufbauen. Das führt zu einer längeren Dauer der Fluoreszenz. Dadurch wird eine Unterscheidung von allen anderen, kurzlebigeren Fluoreszenzen möglich, die in organischen Gemischen vorkommen können.
Sicherheitshinweise
Europium und Europiumverbindungen sind als giftig anzusehen. Metallstäube sind feuer- und explosionsgefährlich.
Verbindungen
- Europium(III)-oxid (Europiumsesquioxid) Eu2O3
- Europium(II)-oxid EuO
- Europium(II)-chalcogenide EuX (X = S, Se, Te)
- Europium(III)-halogenide EuX3 (X = F, Cl, Br)
- Europium(III)-sulfat Eu2(SO4)3 · 8 H2O: farblose Kristalle die unter Anregung mit kurzwelliger UV-Strahlung rot fluoreszieren.
- Europium(II,III)-sulfid Eu3S4: Gemischtvalente Verbindung in Perowskit-Struktur, Halbleiter mit Intervalenz-Übergang.
Einzelnachweise
- ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
- ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Europium) entnommen.
- ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, S. 1579, ISBN 3-527-26169-9.
- ↑ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
- ↑ a b Datenblatt Europium bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 31. März 2011.
- ↑ Eintrag zu Europium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. April 2008 (JavaScript erforderlich).
- ↑ P. Belli, R. Bernabei, F. Cappell, R. Cerulli, C.J. Dai, F.A. Danevich, A. d'Angelo, A. Incicchitti, V.V. Kobychev, S.S. Nagorny, S. Nisi, F. Nozzoli, D. Prosperi, V.I. Tretyak, S.S. Yurchenko: "Search for α Decay of Natural Europium", in: Nucl. Phys. A, 2007, 789 (1–4), S. 15–29; doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.03.001.
Weblinks
Wiktionary: Europium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Europium – Album mit Bildern und/oder Videos und AudiodateienKategorien:- Feuergefährlicher Stoff
- Lanthanoid
- Seltenerdmetall
- Periode-6-Element
- Chemisches Element
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